《电子技术基础》课件6-1

第6章:直流稳压电源

整流滤波电路（rectifierandfilters）稳压电路（voltageregulator）§6.1-1直流电源的组成（power-supply）220V的市电经电源变压器降压得到低电压50Hz交流信号；低电压交流信号经整流电路转换为单方向脉动电压信号；脉动电压信号经滤波电路得到较平滑的直流电压信号；（可用于稳定性要求不高的电子电路）最后经稳压电路得到高稳定的直流电压。（用于稳定性要求高的电子电路）6.1整流滤波电路整流电路滤波电路稳压电路u1uou2u3u4RL

半波整流电路（halfwaverectifier）

变压器副边电压有效值为U2，

正半周时：Uo=U2，负半周时：Uo=0

负载电压直流分量（平均值）：ttU2Uo负载电流平均值：6.1整流滤波电路§6.1-2整流电路（rectifier）

脉动系数S

输出电压的基波峰值UO1M

与平均电压UOAV之比：

二极管选择：承受最大反向电压：

承受最大平均电流：6.1整流滤波电路

半波整流电路（halfwaverectifier）ttU2Uo单相桥式整流电路（bridgerectifier）

正半周D1、D3导通，负半周D2、D4导通；负载电压直流分量（平均值）：

负载电流平均值：ttU2Uo6.1整流滤波电路~220VUoRLU2单相桥式整流电路（bridgerectifier）

脉动系数：

二极管选择：承受最大反向电压：

承受最大平均电流：（每只二极管的平均电流为负载平均电流值的一半）6.1整流滤波电路~220VUoRLU2ttU2Uo§6.1-3滤波电路（filters）

电容滤波电路（capacitancefilter）

整流电路输出单一方向电压，但脉动较大，还需要滤波电路滤除交流分量（纹波）；滤波电路利用电容的充、放电使输出平滑6.1整流滤波电路UoRLC~220VU2电容滤波电路（capacitancefilter）U2正半周，且U2>Uc时，

D1、D3导通，电流一路提供给负载RL，一路对C充电，理想情况（整流器内阻为0）

Uc=Uo=U2；

U2到达峰值后开始下降，

Uc通过RL放电，

Uc按指数规律下降（慢于U2），当U2<Uc时，D1、D3截止，

C继续通过RL放电；

U2负半周雷同正半周，D2、D4将导通、截止。tUo6.1整流滤波电路~220VUoRLU2C

当负载开路，即RL=∞时：tUoRLC大RLC小

当RLC=(3~5)T/2时：

考虑整流器内阻，阴影部分为其内阻上的压降；

C充电时，整流器内阻很小，充电时间常数很小，放电时，时间常数为RLC，滤波效果取决于放电时间，

RLC越大越好。电容滤波电路（capacitancefilter）6.1整流滤波电路tUo电容滤波电路（capacitancefilter）6.1整流滤波电路tUoIDIOt整流二极管:无滤波电容

半个周期导通状态，导通角为π；有滤波电容电容充电时导通，导通角小于π，二极管导通电流很大，选择整流二极管的平均电流：§6.2-1稳压管稳压电路（zenervoltageregulator）

整流滤波电路能输出较平滑的直流电压，但电网电压和负载的变动都会引起输出电压的波动，要想得到稳定的输出，还需要稳压电路。

稳压管DZ和限流电阻R组成稳压电路，当满足：IZ<IDZ<IZM，Uo即基本稳定。

电网变化：负载变化：6.2稳压电路UIUo§6.2-1稳压管稳压电路（zenervoltageregulator）

稳压电路两个重要指标：稳压系数（电网波动）：输出电阻（负载变化）：6.2稳压电路UIUo

稳压电路参数选择：1、整流电路输入电压：

稳压电路参数选择：2、稳压二极管：3、限流电阻R：当电网电压最低，且负载电流最大时，流过稳压管的电流最小：

当电网电压最高，且负载电流最小时，流过稳压管的电流最大：6.2稳压电路UIUo§6.2-2串联型稳压电路（Voltageregulator）基本调整管电路：

稳压管稳压电路输出电流动态范围小，(IZM-IZ)，且输出电压固定为：UZ

要扩大负载电流的变化范围，可考虑将稳压管电流放大后，再作为负载电流。引入三极管T，用于放大稳压管电流，且用于输出电压的调节，故称为调整管。

负载最大的电流变化范围：UIUoT

输出电压值：6.2稳压电路§6.2-2串联型稳压电路（Voltageregulator）

为了使输出电压可调，增加输出电压取样电路，同时增加比较放大电路，加深电压负反馈，使输出电压更加稳定工作原理：调整放大基准取样6.2稳压电路§6.2-2串联型稳压电路（Voltageregulator）

输出电压可调范围：取样比：

输出电压值：6.2稳压电路

调整管的选择：

要想输出更大的电流，可采用复合调整管，比较放大可采用运放，使输出更加稳定。1、最大集电极电流ICM：2、反向击穿电压UCEO：3、最大耗散功率PCM：6.2稳压电路右图串联型稳压电路

R1=R2=200Ω，Rw=600Ω，RL=100Ω，

UI波动10%，UCES=2V，Uz=4V1、求Uo的调节范围：2、求UI的选择：3、求稳压管的参数选择：6.2稳压电路§6.2-3集成稳压电路（Voltageregulator）

三端固定式稳压器启动电路基准电压比较放大调整管过流保护过热保护采样电阻电流源输入端输出端公共端

三个引脚：输入端、输出端和公共端输入端与输出端的电压差：3~13V7800系列：输出正电压

7900系列：输出负电压固定电压：

5/6/9/12/15/18/24V

输出电流：

1.5/0.5(M)/0.1A(L)

如：78M05(5V，0.5A)7912(-12V，0.1A)6.2稳压电路§6.2-3集成稳压电路（Voltageregulator）

三端固定式稳压器典型应用（7800）6.2稳压电路+_W7805UI+_Vo132CI0.1~1FCo1µF+10V+5V§6.2-3集成稳压电路（Voltageregulator）

三端固定式稳压器典型应用（正负输出电源）6.2稳压电路220V～中心抽头W7805W79054700μ4700μ＋5V－5V231213

三端可调式稳压器

三个引脚：输入端、输出端和调整端输入端与输出端的电压差：3~40VW117/217/317：输出正电压

W137/237/337：输出负电压输出电流：

1.5/0.5(M)/0.1A(L)如：W117M(正，0.5A)

输出端与调整端压差：UREF=1.25V

调整端电流约为：50uA

输出电压可调：Uo=(1+R2